KR20120017428A - 온-보드 제어검출 - Google Patents

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유니버셜 바이오센서스 피티와이 엘티디.
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Abstract

본 명세서에 개시된 실시형태는 온-보드 제어 시스템과 검사 시스템을 포함하는 센서에 관한 것이다. 상기 온-보드 시스템은 상기 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성을 판정할 수 있다. 또, 본 명세서에는 이러한 센서를 이용하는 방법이 개시되어 있다.

Description

온-보드 제어검출{ON-BOARD CONTROL DETECTION}
본 발명은 온-보드 제어 시스템(on-board control system)과 검사 시스템을 포함하는 센서에 관한 것이다. 상기 온-보드 제어 시스템은 상기 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성을 판정할 수 있다. 또, 본 발명은 이러한 센서를 이용하는 방법에 관한 것이다.
우선권 주장
본 출원은 미국 특허 가출원 제61/170,440호(발명의 명칭: "ELECTROCHEMICAL ON-BOARD CONTROL DETECTION", 출원일: 2009년 4월 17일)의 우선권을 주장하되, 이 기초 출원은 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다.
현장 분석 및 진단 측정 키트의 확산이 진행되어 왔다. 그러한 키트의 비제한적인 예는 가정용 납 검사 키트, 현장 수질 오염 검사 키트, 가정용 혈당 검사 키트, 가정용 임신 검사 키트 및 가정용 혈액 응고 검사 키트 등과 같은 환경과학 및 건강관리에 이용되는 것들을 포함한다. 단순히 예로서, 1회용 검사 스트립에서의 전기화학적 반응을 측정하는 계측기에 의거한 즉석 진단 검사(point-of-care test)가 점점 일반화되고 있다. 이들 계측기의 다수는 건강관리 전문가에 의한 사용을 위해서뿐만 아니라, 가정에서 사용하기 위하여 이들을 구매하는 소비자 등과 같은 그들의 이용에 덜 친숙한 사람들을 위해서 설계되어 있다. 이들 계측기는 적절한 치료적 처치를 평가, 모니터 및/또는 결정하기 위하여 중요한 건강 상태(예컨대, 혈당 수준 혹은 혈액 응고 시간)를 모니터링함에 있어서 주된 역할을 할 수 있으므로, 검사 결과가 정확한 것을 확실하게 할 필요가 있다. 이들 결과의 정확성을 확실하게 하는 이러한 하나의 방법은 제어 시스템을 이용해서 검사 스트립 실행 가능성(test strip viability)을 판정하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태들은 시료를 평가하기 위한 센서를 포함한다. 상기 시료는 유체 시료 혹은 고체 시료를 포함할 수 있다. 상기 센서는 온-보드 제어 시스템과 검사 시스템을 포함할 수 있다. 상기 제어 시스템은 제어반응을 통해서 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하기 위한 적어도 1종의 시약을 포함할 수 있다. 상기 적어도 1종의 시약에는 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물(nitroso compound)이 없을 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어반응은 제어 신호를 발생한다. 상기 제어 신호는 전기 신호, 광 신호, 색 및 화학적 신호로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이와 같이 해서, 몇몇 실시형태에서, 상기 제어 시스템은 전기화학적 제어 시스템을 포함할 수 있다. 소정의 실시형태에서, 상기 제어반응은 외부 전압 없이 평가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어반응은 상기 적어도 1종의 시약을 조성물과 접촉시킬 때 활성화될 수 있고, 해당 접촉에 의해 상기 제어 신호가 발생된다. 몇몇 실시형태에서, 상기 조성물은 시료를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 조성물은 외부 응력을 포함할 수 있다. 해당 외부 응력은 온도, pH, 습도, 산소, 광, 저장 시간(shelf time), 화학적 오염(chemical contamination) 등으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어 시스템은 적어도 2개의 전극을 포함할 수 있고, 상기 적어도 1종의 시약은 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅되어 있을 수 있다. 상기 적어도 2개의 전극은 같은 평면에 있을 수 있다. 상기 적어도 2개의 전극은 서로 대향하고 있을 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 제어반응은 기전력을 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 기전력은 상기 적어도 1종의 시약을 상기 시료에 용해시킴으로써 발생될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 적어도 1종의 시약은 페리사이안화물(ferricyanide)을 포함할 수 있다. 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅된 페리사이안화물의 면적 장전량(area loading)은 약 10×10-6 내지 약 200×10-6 ㏖/㎡일 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 적어도 1종의 시약은 중화제를 포함할 수 있고, 해당 중화제는 중화 효과를 통해서 상기 제어 신호를 중화시킬 수 있다. 상기 중화 효과는 화학 반응 및 물리적 효과로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 물리적 효과는 석출 및 확산으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 검사 시스템은 면역 검사 시스템, 혈당 검사 시스템 및 혈액 응고 검사 시스템으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 제어 시스템과 검사 시스템은 하나의 챔버 내에 위치되어 있을 수 있다. 상기 제어 시스템은 제1챔버 내에 위치되어 있을 수 있고, 상기 검사 시스템의 적어도 일부는 제2챔버 내에 위치되어 있을 수 있다. 상기 제1챔버와 제2챔버는 병렬로 유체 연결(parallel fluid connection)될 수 있다. 상기 제1챔버와 제2챔버는 시료 통로를 통해서 직렬로 유체 연결(serial fluid connection)될 수 있다.
본 발명의 실시형태들은 센서를 이용해서 시료를 평가하는 방법을 포함하되, 해당 방법은 센서에 시료를 적용시키는 단계로서, 해당 센서는 온-보드 제어 시스템과 검사 시스템을 포함하되, 해당 제어 시스템은 제어반응을 통해서 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하기 위한 적어도 1종의 시약을 포함하고, 상기 적어도 1종의 시약에는 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물이 없고, 상기 제어반응은 제어 신호를 발생하는 것인 시료의 적용단계; 상기 제어 신호를 표준 신호와 비교하여 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하는 단계; 및 상기 검사 시스템에서 시료를 평가 혹은 측정하는 단계를 포함한다. 상기 제어 시스템은 전기화학적 제어 시스템을 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어반응은 외부 전압 없이 평가될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어반응은 상기 적어도 1종의 시약을 상기 시료와 접촉시킬 때 활성화될 수 있고, 해당 접촉에 의해 상기 제어 신호가 발생된다. 상기 제어 신호는 전기 신호, 광 신호, 색 및 화학적 신호로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 제어 시스템은 적어도 2개의 전극을 포함하고, 상기 적어도 1종의 시약이 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅되어 있다. 상기 적어도 2개의 전극은 같은 평면에 있을 수 있다. 상기 적어도 2개의 전극은 서로 대향하고 있을 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어반응은 기전력을 발생할 수 있다. 해당 기전력은 상기 적어도 1종의 시약을 상기 시료에 용해시킴으로써 발생될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 적어도 1종의 시약은 페리사이안화물을 포함할 수 있다. 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅된 페리사이안화물의 면적 장전량은 약 10×10-6 내지 약 200×10-6 ㏖/㎡일 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 적어도 1종의 시약은 중화제를 포함할 수 있고, 해당 중화제는 상기 제어 신호를 중화 효과를 통해서 중화시킬 수 있다. 해당 중화 효과는 화학 반응 및 물리적 효과로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 물리적 효과는 석출 및 확산으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 검사 시스템은 면역 검사 시스템, 혈당 검사 시스템, 혈액 응고 검사 시스템 등으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 제어 시스템과 상기 검사 시스템은 하나의 챔버 내에 위치되어 있을 수 있다. 다른 실시형태에서, 상기 제어 시스템은 제1챔버 내에 위치되어 있을 수 있고, 상기 검사 시스템의 적어도 일부는 제2챔버 내에 위치되어 있을 수 있다. 상기 제1챔버와 제2챔버는 병렬로 유체 연결될 수 있다. 상기 제1챔버와 제2챔버는 시료 통로를 통해서 직렬로 유체 연결될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시료는 상기 제1챔버로부터 상기 제2챔버로 이송될 수 있다. 해당 이송은 모세관 작용을 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태는 면역 반응 및 전기화학적 반응으로부터 선택된 적어도 하나의 반응을 측정하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 전기 신호 및 광 신호로부터 선택된 적어도 하나의 검사 신호를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 시료는 혈액을 포함할 수 있고, 상기 측정하는 단계는 혈액 응고 속도 혹은 혈당 농도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 단일 챔버를 구비한 예시적인 전기화학적 바이오센서의 전개도;
도 2는 2개의 챔버를 구비한 예시적인 전기화학적 바이오센서의 전개도;
도 3은 예시적인 전기화학적 바이오센서를 도시한 도면;
도 4는 상이한 보존 조건 후의 응고 바이오센서를 이용한 측정치의 비교결과를 나타낸 도면.
온-보드 제어 시스템의 각종 실시형태가 본 명세서에서 설명된다. 몇몇 실시형태는 단지 예시 목적을 위하여 바이오센서 및/또는 검사 스트립과 관련하여 설명되지만, 본 출원의 범위를 제한하도록 의도된 것은 아니다. 온-보드 제어 시스템은, 예를 들어, 그의 의도된 용도를 적절하게 수행하기 위하여 실행 가능성이 검증될 수 있는 센서 혹은 현장의 검사 키트, 또는 임의의 시스템 혹은 장치 등과 같은 다른 유형의 시스템에도 적용가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 단지 간단화를 목적으로 해서, 온-보드 제어 시스템은 본 명세서에서 제어 시스템이라 지칭된다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 온-보드 제어 시스템은 실행 가능성을 검증할 수 있는 바이오센서 및/또는 검사 스트립 내에 일체화된 것을 지칭한다. 온-보드 제어 시스템의 예는, 예를 들어, 코아큐첵 XS(Coaguchek XS) 및 인레이시오(INRatio)를 비롯하여, 시장에서의 즉석 진단 응고 기기의 분야에서 발견될 수 있다. 온-보드 제어 시스템의 이점에 대한 도입은, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제2005/0123441호(발명자: Unkrig et al., 이하 "Unkrig"라 지칭함) 공보에서 발견될 수 있고, 이 특허 공보는 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 바이오센서는 측정용의 계측기를 포함할 수 있다.
제어반응이 검사 반응으로부터 더욱 분리될수록, 전기화학적 바이오센서는 전형적으로 더욱 복잡하게 된다. 예를 들어, 복잡성을 증가시키기 위하여:
제어반응과 검사반응(검사반응)의 양쪽 모두를 포함하는 단일의 반응 챔버를 구비한 바이오센서 혹은 검사 스트립은 비교적 용이하게 제조된다.
분리되어 있지만 전기적으로 연결된 제어 챔버와 검사 챔버를 구비한 바이오센서 혹은 검사 스트립은 상이한 영역에서 다수의 시약의 침착을 필요로 하는 바와 같이 더욱 복잡화된다.
분리되어 있을 뿐만 아니라 절연되어 있는 제어 챔버와 검사 챔버를 구비한 바이오센서 혹은 검사 스트립은 규모상 경제적으로 제조되도록 상당히 도전해볼 만할 수 있다. 이것은 통상 패턴 내에 침착 혹은 삭마용 전극 재료를 필요로 한다.
그러나, 적절한 제어반응 화학을 찾아내는 데 있어서의 곤란성은 전술한 것에 대해서 역순으로 된다. 예를 들어, 분리되고 또한 절연된 제어 챔버와 검사 챔버를 구비한 바이오센서 혹은 검사 스트립은 하나의 반응(예컨대, 제어반응)이 다른 반응(예컨대, 검사반응)을 간섭한다고 하는 어떠한 문제와도 조우할 수 없다. 그에 비해서, 분리되었지만 절연되어 있는 제어 챔버와 검사 챔버를 구비한 바이오센서 혹은 검사 스트립은 하나의 반응으로부터의 전자가 다른 반응으로부터의 전자와 구별될 수 없으므로 챔버들 간에 전기적 간섭을 받을 수 있지만, 해당 제어반응과 검사반응은 서로 화학적으로 간섭하지 않을 수 있다. 한편, 단일의 챔버를 구비한 바이오센서 혹은 검사 스트립은 전형적으로 서로 화학적으로 간섭하지 않거나 전기 신호의 간섭을 일으키지 않는 성분 혹은 시약을 필요로 한다.
상기 Unkrig 문헌은 스트립 성능을 손상할 수 있는 조건에의 노출 시 환원되는 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물을 이용하는 온-보드 제어반응을 개시하고 있고, 이때, 온-보드 제어의 변화는 광학적으로 혹은 전기화학적으로 검출될 수 있다. 실제로, 전기화학적 장치에서의 전기화학적 검출은, 이 검출방법이, 광 검출방법이 필요로 할 수 있는 광 검출장비 혹은 비색 염료(colorimetric dye) 등과 같은 추가의 성분을 필요로 하지 않는다.
예를 들어, Unkrig에 개시된 전기화학적 검출방법은, 작동 전극을 가로질러 약 3초 동안 Ag/AgCl에 대해서 약 -700㎷의 전압을 인가하고, 이어서 약 1.5초 동안 약 -100㎷의 전압을 인가하는 것을 포함할 수 있다. 제1포텐셜은 준비상일 수 있고, 제2포텐셜은 온-보드 제어를 위한 측정상일 수 있다. 이어서, 검사(예컨대, 응고) 반응의 평가가 수행될 수 있다.
그러나, 몇몇 경우에, 당업계에 교시된 바와 같이, 전기화학적 센서에 대해서 전압을 인가함으로써 제어반응을 평가하는 것은 검사 시스템 내의 후속의 검사 반응에 대한 유해한 작용을 지닐 수 있다. 일례로서, 인가된 전압은 반응물들의 바람직하지 않은 농도 기울기 및/또는 전극들 간의 바람직하지 않은 생성물을 생성할 수 있다. 다른 예로서, 제어반응으로부터의 전류는 해당 검사반응을 간섭할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시형태들에 개시된 온-보드 제어 시스템은 이러한 문제를 해소할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시형태에서, 온-보드 제어 시스템은 제어반응을 일으키기 위하여 외부 전압을 필요로 하지 않는다. 대안적으로, 몇몇 실시형태에서, 상기 제어 시스템은 검사반응이 평가되기 전에 발생된 제어 신호가 소실되거나 중화될 수 있는 제어반응을 이용할 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "제어반응"이란, 예를 들어, 이것으로 제한되지 않지만, 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하기 위하여 평가될 수 있는 제어 신호를 발생시키도록 일어나는 반응을 지칭하며; "검사반응"이란 대상 시료의 적어도 하나의 조성물을 정성적으로 혹은 정량적으로 결정하기 위하여 평가될 수 있는 검사 신호를 발생시키도록 일어나는 반응을 지칭한다. 제어반응은 제어반응 산물을 발생하는 화학 반응을 포함할 수 있고, 여기서, 제어반응 산물은, 예를 들어, 제어 시스템의 시료 혹은 시약을 비롯한, 제어 반응에 관련된 반응물 성분들 중 적어도 하나와는 다른 조성 혹은 특성을 포함할 수 있다. 제어반응은 화학 반응과 물리적 과정의 조합을 포함할 수 있다. 검사반응은 화학 반응, 물리적 과정 혹은 이들의 조합을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "실행 가능성"이란 의도된 측정 혹은 검사를 수행하기 위한 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 적합성을 지칭한다. 실행 가능성은 제어 시스템 및/또는 검사 시스템의 측정에 영향을 미칠 수 있는 적어도 하나의 특성을 포함할 수 있다. 실행 가능성은 예를 들어 측정 정확도, 측정된 결과와 유도된 결과 간의 예측가능한 상관관계 등 혹은 이들의 임의의 조합에 의존할 수 있다. 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성은, 예를 들어, 제시된 것보다 더 긴 저장 시간, 부적합한(예컨대, 너무 뜨겁거나 너무 습한) 보존 조건, 산 혹은 염기에의 노출, 광 혹은 공기(산소)에 대한 (연장된) 노출, 화학적 오염(예컨대, 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 적어도 1종의 시약 혹은 반응물 성분과 반응할 수 있는 가정용 화학물질)에 대한 노출 등, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 위태롭게 될(compromised) 수 있다.
본 발명의 실시형태는 시료를 평가하기 위한 바이오센서를 포함하되, 해당 바이오센서는 온-보드 제어 시스템과 검사 시스템을 포함할 수 있다. 해당 시료는 유체 혹은 고체일 수 있다. 상기 제어 시스템은 제어반응을 통해서 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하기 위한 적어도 1종의 시약을 포함할 수 있다. 상기 시약은 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물이 없을 수 있다. 상기 제어반응은 제어 신호를 발생할 수 있다.
전기화학적 바이오센서에 있어서, 상기 온-보드 제어 시스템은 전기화학적 제어반응을 포함할 수 있다. 상기 제어 시스템은, 상기 제어반응의 전기 신호와 상기 검사반응의 전기 신호가 서로 간섭하지 않도록 설계될 수 있다. 이것은 상기 제어 시스템을 상기 검사 시스템과 절연시킬 필요성을 회피할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어 시스템은 검사 스트립의 전극들에 전압을 외부에서 인가할 필요없이 그 자체의 전압(기전력 혹은 EMF라고도 지칭됨) 혹은 전류를 발생시키도록 설계될 수 있다. 전압 혹은 전류가 적절한 전해질 중에 두 적절한 전극을 침지시킴으로써 발생될 수 있다는 것은 당업자에게 충분히 공지되어 있다. 전극 및/또는 이들을 둘러싸고 있는 전해질은 전극들 간의 전압차를 발생시키기 위하여 상이할 수 있다. 통상 상이한 전해질은 혼합되지 않지만, 이들은 염 가교(salt bridge)에 의해 연결될 수 있다. 전해질의 혼합은 EMF의 손실을 초래할 수 있다. 통상 이것은 바람직하지 않을 수 있다. 그러나, 본 발명의 몇몇 실시형태는 제어반응에서 단명하는(short-lived) EMF를 발생시키기 위하여 이 특성을 이용하는 제어 시스템을 포함한다.
상기 제어 시스템은 적어도 1종의 시약을 포함할 수 있다. 해당 시약은 제어 신호를 발생할 수 있는 제어반응을 일으킬 수 있다. 상기 시약은 제어반응의 바람직한 기전 및/또는 검사반응의 바람직한 기전에 의거해서 채택될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 시약은 검사반응과 간섭하지 않는다. 상기 제어 신호는 바이오센서의 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성을 판정하는데 이용될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어반응은 외부 전압 없이 평가될 수 있다. 이것은 검사 시스템이 검사반응이 수행되기 전에 외부 전압에 의해 위태롭게 될 기회를 저감시킬 수 있다.
상기 제어반응은 상기 시약을 조성물과 접촉시킬 때 활성화되어 제어 신호를 발생할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 조성물은 바이오센서를 이용해서 측정될 시료를 포함할 수 있다. 해당 시료는 예를 들어 혈액, 소변, 타액 혹은 임의의 기타 체액, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 조성물은 체액 이외의 기타 대상으로 하는 시료를 포함할 수 있다. 단지 예로서, 수질 오염 검사 키트에 대해서는, 상기 조성물은 평가될 물을 포함할 수 있다.
다른 실시형태에서, 상기 조성물은, 예를 들어, 제어 반응을 용이하게 할 수 있는 효소, 촉매, 완충액 혹은 용매를 포함할 수 있다. 상기 조성물은 제어반응 및/또는 검사반응에 대해서 불활성일 수 있다. 상기 조성물은 상기 제어반응 및/또는 검사반응을 일어나게 하기 위하여 상기 시약 및/또는 상기 시료 및/또는 상기 검사 시스템의 임의의 일부와 반응할 수 있다. 상기 조성물은 바이오센서 내에(예컨대, 바이오센서의 칸막이 내에) 보존될 수 있고, 또한 사용자에 의해(예컨대, 상기 칸막이를 찌부러뜨림으로써 혹은 바늘 등과 같은 피어싱 수단을 이용해서 상기 칸막이에 개구부를 생성시킴으로써, 혹은 테이프를 제거함으로써 혹은 기타 수단에 의해) 방출될 수 있다. 상기 조성물은 상기 시료 중에 용해될 수 있다. 상기 조성물은 시료의 적용 전에, 시료의 적용과 동시에 혹은 시료의 적용 후에 사용자에 의해 첨가될 수 있다.
추가의 실시형태에서, 상기 조성물은 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성을 손상시킬 수 있는 외부 응력을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 상기 외부 응력은 온도, pH, 습도, 산소, 광, 저장 시간, 화학적 오염 등으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 외부 응력은, 예를 들어, 제어반응 및/또는 검사반응에 관련된 시약 혹은 반응물 성분의 산화, 제어반응 및/또는 검사반응의 측정에 관련된 전극의 오염 등, 또는 이들의 임의의 조합을 일으킬 수 있다.
상기 제어반응은 제어 신호를 발생할 수 있다. 해당 제어 신호는 전기 신호, 광 신호, 색, 화학적 신호 등, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성은 단일 시점에서 혹은 시간 기간에 걸쳐서 상기 제어 신호에 의거해서 평가될 수 있다. 실행 가능성은 검사반응이 활성화 및/또는 평가되기 전에 평가될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 제어반응은 전기 신호, 예컨대, 전압 및/또는 전류를 발생할 수 있다. 상기 제어 신호는 제어 시스템 혹은 검사 시스템이 실행가능한지의 여부에 따라 상이할 수 있다. 단지 예로서, 상기 제어 신호는 피크값(크기 및/또는 방향을 포함함), 피크(들) 하의 면적, 피크 수, 시간 기간에 걸친 평균치, 시간 기간에 걸친 경시변화값 등, 또는 이들의 임의의 조합의 견지에서 상이할 수 있다. 이러한 전기 신호의 차이는 제어 시스템 및/또는 검사 시스템의 실행 가능성에 따라 제어반응에서 발생되는 차동 기전력에 연유할 수 있다. 해당 기전력은 예를 들어 두 전극 간의 전기활성 화합물의 농도 기울기에 의해 발생될 수 있다.
상기 전기 신호는 출발점과 종말점 사이에 있을 수 있는 단일의 시점 혹은 시간 기간에 걸쳐서 측정될 수 있다. 상기 출발점은 제어반응이 전술한 바와 같이 활성화될 경우일 수 있다. 상기 종말점은 제어반응이 정지할 때일 수 있거나, 제어 신호가 소실되거나 너무 적어 측정될 수 없을 때일 수 있다. 일례로서, 제어반응은 해당 제어반응에 관련된 반응물 성분들 중 적어도 하나의 고갈에 의해 정지될 수 있다. 이러한 반응물 성분은, 예를 들어, 제어 시스템의 시료 및 시약을 포함할 수 있다. 상기 고갈은 예를 들어 이러한 반응물 성분들 중 적어도 하나의 소비, 석출 등 또는 이들의 조합에 기인할 수 있다. 다른 예로서, 제어반응은, (예컨대, 제어 시스템의 시료 내 및/또는 시약 내) 전기활성 화합물의 농도 기울기가 사라져 해당 전기활성 화합물이 예를 들어 확산에 의해 평형에 도달한 경우에, 기전력이 소실되기 때문에 정지할 수 있다. 제어 신호는 중화제를 포함하는 중화 효과로 인해 소실될 수 있다. 단지 예로서, 시료가 첨가되면, 제어반응은 중화제에 의해 신속하게 중화될 수 있지만 전압차 혹은 일부의 다른 전기화학적 신호를 생성할 수 있다. 중화 효과는 예를 들어 석출(예컨대, Co2 +, Mn2 + 또는 Zn2 + 이온이 페리사이안화물을 석출할 수 있음) 등과 같은 화학 반응(예컨대, 요오드와 아스코르브산염이 서로 중화될 수 있음) 혹은 물리적 효과에 의해 일어날 수 있다. 전기활성 화합물의 석출은 전극과 상호작용할 수 없게 할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 제어 시스템의 시약은 검사반응에 관련된 적어도 하나의 반응물 성분으로서 이용될 수 있다. 제어반응과 검사반응은 상이한 조건 하에 활성화되거나 진행될 수 있다. 단지 예로서, 제어반응은 제어 시스템에 시료의 적용 시 활성화되어 제어 신호를 발생할 수 있고, 여기서 제어 신호는 검사반응이 활성화되기 전에 측정되고/되거나 기록되는 반면; 검사반응은 특정 시점에서 외부 전압의 인가 시 활성화되어 평가 및/또는 기록되는 검사 신호를 발생할 수 있다. 제어 신호와 검사 신호는 검사반응이 활성될 경우의 시점에 의거해서 구별화될 수 있다. 다른 예로서, 검사반응은 시료의 적용과는 다른 시점에서 적용될 수 있는 추가의 반응물 성분(들)을 포함할 수 있다. 제어 신호와 검사 신호는 검사반응이 추가의 반응물 성분(들)의 적용에 의해 활성화될 경우의 시점에 의거해서 구별화될 수 있다. 해당 추가의 반응물 성분(들)은 예를 들어 바이오센서의 상이한 챔버 혹은 다르게는 상이한 부분 내에 추가의 성분(들)을 코팅함으로써 제어된 방식으로 적용될 수 있다. 대안적으로, 상기 추가의 반응물 성분(들)은, 시료 내로의 그의 용해 속도가 제어 신호의 존재 유무 및/또는 양 또는 제어반응의 곱에 의존할 수 있도록 될 수 있다. 따라서, 검사반응은 제어반응의 상태 및/또는 진행에 따라 활성화될 수 있다.
다른 실시형태에서, 제어 시스템의 시약은 검사반응에 관련된 결과적으로 얻어지는 성분(들)과는 상이할 수 있다. 제어 시스템의 시약의 변화는 검사반응의 실행 가능성 혹은 검사반응에 관련된 반응물 성분과 상관될 수 있다. 몇몇 양상에서, 이러한 상관은, 예를 들어, 실질적으로 동일한 조건 하의 병렬 특성 변이(parallel property shift)에 기인할 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, "병렬 특성 변이"란 제어 시스템의 시약의 적어도 하나의 특성의 변화가 실질적으로 동일 조건(예컨대, 보존 조건) 하에 검사 시스템의 적어도 하나의 반응물 성분의 것과 실질적으로 유사하거나 상관되는 것을 의미한다. 단지 예로서, 일 실시형태에서, 제어 시스템의 시약과 검사 시스템의 적어도 하나의 반응물 성분이 모두 습도에 민감할 수 있다. 시약을 수반하는 제어반응에 의해 발생된 제어 신호는, 제어 시스템 및/또는 검사 시스템의 실행 가능성이 위태롭게 되어 바이오센서가 의도된 용도를 위해 적합하지 않게 될 정도로 과잉의 습도로 인해 반응물 성분이 열화되거나 다르게는 변화되는 경우를 나타낼 수 있다. 다른 양상에서, 이러한 상관은, 예를 들어, 제어 시스템의 시약과 검사 시스템의 적어도 하나의 반응물 성분 간의 교차 반응성의 변화에 기인할 수 있다. 단지 예로서, 적절한 보존 조건 하에, 제어 시스템의 시약은 검사 시스템의 반응물 성분에 대해서 불활성인 한편; 과도한 습도에 노출될 경우, 제어 시스템의 시약은 검사 시스템의 반응물과 반응하여, 제어 시스템 및/또는 검사 시스템의 실행 가능성이 위태롭게 되어 바이오센서가 의도된 용도에 적합하지 않게 될 수 있다.
제어 시스템의 시약(들)은 제어반응 및/또는 검사반응의 바람직한 기전, 바이오센서를 이용해서 평가될 시료, 제어반응 및/또는 검사반응에 관련된 반응물 성분, 적절한 보존 조건, 비용 등, 또는 이들의 조합을 비롯한 고려사항에 의거해서 선택될 수 있다. 제어 시스템은 하나 이상의 시약을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어 시스템은 상이한 조건에 대한 감도 혹은 이상 제어 신호를 지니는 온-보드 제어반응을 발생하는 상이한 안정성을 지니는 시약을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템은 적어도 2종의 이하의 시약을 포함할 수 있고, 여기서, 제1시약은 고온에 민감할 수 있고, 제2시약은 습도에 민감할 수 있으며, 제3시약은 분위기의 pH 값의 변화에 민감할 수 있고, 제4시약은 광에 민감할 수 있다.
단지 예로서, 제어 시스템은 요오드, 아스코르브산염, 페리사이안화물, 페로사이안화물, 4-아미노-2-클로로페놀 등, 또는 이들의 임의의 조합으로부터 선택된 적어도 1종의 시약을 포함할 수 있다.
제어 시스템의 시약은 제어 시스템의 일부, 예를 들어, 제어 시스템의 적어도 하나의 전극 혹은 내부면 상에 코팅(예컨대, 건조) 혹은 다르게는 담지될 수 있다. 시약의 면적 장전량은 시약의 특성, 제어반응 및/또는 검사반응의 기전 등, 또는 이들의 조합에 따라 채택될 수 있다. 단지 예로서, 제어반응으로서 전압차를 발생시키는 시약(예컨대, 제어 시스템의 전극 혹은 내부면 상의 페리사이안화물)의 면적 장전량은 약 1×10-6 내지 약 1000×10-6 ㏖/㎡, 또는 약 2×10-6 내지 약 800×10-6 ㏖/㎡, 또는 약 5×10-6 내지 약 500×10-6 ㏖/㎡, 또는 약 10×10-6 내지 약 200×10-6 ㏖/㎡일 수 있다. 시약의 면적 장전량은 적어도 약 1×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 2×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 5×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 10×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 25×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 50×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 75×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 100×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 150×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 200×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 250×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 300×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 400×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 500×10-6 ㏖/㎡, 또는 적어도 약 1000×10-6 ㏖/㎡일 수 있다. 시약의 면적 장전량은 약 1000×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 800×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 500×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 400×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 300×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 250×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 200×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 150×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 100×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 75×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 50×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 30×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 25×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 20×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 15×10-6 ㏖/㎡ 미만, 또는 약 10×10-6 ㏖/㎡ 미만일 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 약이란 기재하는 값의 ±20% 편차를 나타낸다.
몇몇 실시형태에서, 제어 시스템은 2개의 전극을 이용해서 측정된 전기화학적 제어반응을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 제어반응은 전극들 간의 페리사이안화물의 농도 기울기에 의해 발생될 수 있다. 예를 들어, 일 실시형태에서, 제1전극은 페리사이안화물의 낮은 면적 장전량(예컨대, 약 10×10-6 내지 약 200×10-6 ㏖/㎡)을 함유하는 시약으로 코팅될 수 있고; 제2전극은 (예컨대, 비교적 페리사이안화물이 없는 혹은 실질적으로 페리사이안화물이 없는 시약을 코팅함으로써) 페리사이안화물이 실질적으로 없을 수 있다. 시료가 제1전극과 제2전극 사이에 첨가될 경우, 제1전극 상에 코팅된 시약 (및 이용가능하고 용해가능하다면 제2전극 상에 코팅된 시약)은 시료 내로 용해될 수 있다. 초기에, 제1전극에 가까운 용액은 제2전극에 가까운 용액보다 고농도의 페리사이안화물을 함유한다. 몇몇 실시형태에서, 이것은 제1전극과 제2전극 사이에 전압차를 생성시킬 수 있다. 해당 전압차는 직접 측정될 수 있다. 대안적으로, 이들 전극은 낮은 임피던스 전기 접속에 의해 연결될 수 있고, 얻어지는 전류는 외부 회로를 통해서 측정될 수 있다. 검사 시스템은 또한 전류측정 혹은 전압측정 평가를 포함하는 전기화학적 검사반응을 포함할 수 있다. 검사반응의 평가를 간섭하기 않도록 하기 위하여, 전기 신호(전류 혹은 전압)는 적어도 이하의 두 가지 방법에 의해 그 평가 전에 소실될 수 있다: 1) 외부 회로를 통해 흐르는 전류는 효율적으로 균형을 이룰 수 있거나, 전기화학적 전압차를 평탄하게 할 수 있는 방법 및/또는 2) 하나의 전극으로부터 다른 하나의 전극으로의 페리사이안화물의 확산은 페리사이안화물 농도 기울기, 따라서 전압차를 저감시킬 수 있다.
전기 신호는 전술한 바와 같이 제어반응의 개시점과 종말점 사이의 단일의 시점에서 측정될 수 있다. 해당 측정은 제어 반응이 활성화된 후 약 0.01초, 또는 약 0.05초, 또는 약 0.1초, 또는 약 0.2초, 또는 약 0.5초, 또는 약 0.8초, 또는 약 1초, 또는 약 1.5초, 또는 약 2초, 또는 약 2.5초, 또는 약 3초, 또는 약 3.5초, 또는 약 4초, 또는 약 4.5초, 또는 약 5초, 또는 약 6초, 또는 약 7초, 또는 약 8초, 또는 약 9초, 또는 약 10초, 또는 약 15초, 또는 약 20초, 또는 약 25초, 또는 약 30초에서, 혹은 약 30초 이상에서 행해질 수 있다. 상기 측정은 제어 반응이 활성화된 후 약 0.01초, 또는 약 0.05초, 또는 약 0.1초, 또는 약 0.2초, 또는 약 0.5초, 또는 약 0.8초, 또는 약 1초, 또는 약 1.5초, 또는 약 2초, 또는 약 2.5초, 또는 약 3초, 또는 약 3.5초, 또는 약 4초, 또는 약 4.5초, 또는 약 5초, 또는 약 6초, 또는 약 7초, 또는 약 8초, 또는 약 9초, 또는 약 10초, 또는 약 15초, 또는 약 20초, 또는 약 25초, 또는 약 30초 이하에서 행해질 수 있다.
전기 신호는 전술한 바와 같이 제어반응의 개시점과 종말점 사이의 시점에 걸쳐서 측정될 수 있다. 해당 측정은 제어반응이 활성화된 후 약 0.01초, 또는 약 0.05초, 또는 약 0.1초, 또는 약 0.2초, 또는 약 0.5초, 또는 약 0.8초, 또는 약 1초, 또는 약 1.5초, 또는 약 2초, 또는 약 2.5초, 또는 약 3초, 또는 약 3.5초, 또는 약 4초, 또는 약 4.5초, 또는 약 5초, 또는 약 6초, 또는 약 7초, 또는 약 8초, 또는 약 9초, 또는 약 10초, 또는 약 15초, 또는 약 20초, 또는 약 25초, 또는 약 30초에서, 혹은 약 30초 이상에서 시작될 수 있다. 상기 측정은 제어반응이 활성화된 후 약 0.01초, 또는 약 0.05초, 또는 약 0.1초, 또는 약 0.2초, 또는 약 0.5초, 또는 약 0.8초, 또는 약 1초, 또는 약 1.5초, 또는 약 2초, 또는 약 2.5초, 또는 약 3초, 또는 약 3.5초, 또는 약 4초, 또는 약 4.5초, 또는 약 5초, 또는 약 6초, 또는 약 7초, 또는 약 8초, 또는 약 9초, 또는 약 10초, 또는 약 15초, 또는 약 20초, 또는 약 25초, 또는 약 30초 이하에서 시작될 수 있다. 상기 측정은 약 0.1초, 또는 약 0.5초, 또는 약 1초, 또는 약 1.5초, 또는 약 2.0초, 또는 약 2.5초, 또는 약 3초, 또는 약 3.5초, 또는 약 4초, 또는 약 4.5초, 또는 약 5초, 또는 약 6초, 또는 약 7초, 또는 약 8초, 또는 약 9초, 또는 약 10초, 또는 약 15초, 또는 약 20초, 또는 약 25초, 또는 약 30초, 혹은 약 30초 이상 지속될 수 있다. 상기 측정은 약 0.1초 이하, 또는 약 0.5초 이하, 또는 약 1초 이하, 또는 약 1.5초 이하, 또는 약 2.0초 이하, 또는 약 2.5초 이하, 또는 약 3초 이하, 또는 약 3.5초 이하, 또는 약 4초 이하, 또는 약 4.5초 이하, 또는 약 5초 이하, 또는 약 6초 이하, 또는 약 7 이하, 또는 약 8초 이하, 또는 약 9초 이하, 또는 약 10초 이하, 또는 약 15초 이하, 또는 약 20초 이하, 또는 약 25초 이하, 또는 약 30초 이하, 또는 약 40초 이하, 또는 약 50초 이하, 또는 약 1분 이하, 또는 약 1.5분 이하, 또는 약 2분 이하, 또는 약 3분 이하, 또는 약 4분 이하, 또는 약 5분 이하 지속될 수 있다. 상기 측정은 0.1초 이상, 또는 약 0.5초 이상, 또는 약 1초 이상, 또는 약 1.5초 이상, 또는 약 2.0초 이상, 또는 약 2.5초 이상, 또는 약 3초 이상, 또는 약 3.5초 이상, 또는 약 4초 이상, 또는 약 4.5초 이상, 또는 약 5초 이상, 또는 약 6초 이상, 또는 약 7초 이상, 또는 약 8초 이상, 또는 약 9초 이상, 또는 약 10초 이상, 또는 약 15초 이상, 또는 약 20초 이상, 또는 약 25초 이상, 또는 약 30초 이상 지속될 수 있다.
전기 신호가 측정되고 제어반응이 지속되는 시간 기간은, 제어반응이 실질적으로 검사반응의 평가를 간섭하지 않도록 채택될 수 있다.
제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성은 전술한 바와 같이 제어반응의 개시점과 종말점 사이의 단일 시점에서 측정된 전기 신호에 의거해서 판정될 수 있다. 실행 가능성은, 예를 들어, 크기 및/또는 방향을 포함하는 미리 결정된 표준값과 상기 전기 신호를 비교함으로써 판정될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 전기 신호가 표준값과 대략 동일하다면 실행 가능성은 확인된다. 다른 실시형태에서, 전기 신호가 표준값보다 높거나 낮다면 실행 가능성은 확인된다.
제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성은 전술한 바와 같이 제어반응의 개시점과 종말점 사이의 시간 기간에 걸쳐서 측정된 전기 신호에 의거해서 판정될 수 있다. 예를 들어, 실행 가능성은 대략 전체 시간 기간에 걸쳐서 혹은 시간 기간의 일부에 걸쳐서 전기 신호를 이용해서 판정될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 실행 가능성은 직접 전기 신호를 이용해서 판정될 수 있다. 단지 예로서, 실행 가능성은 시간-의존적인 전기 신호가 미리 결정된 표준 프로파일과 정합된다면 확인될 수 있다. 다른 실시형태에서, 전기 신호는 실행 가능성을 평가하는데 이용되기 전에 처리되거나 변형될 수 있다. 단지 예로서, 전기 신호는 크기 및/또는 방향, 피크(들) 하의 면적, 피크수, 피크가 나타날 때의 시각, 피크가 얼마나 오래 지속되는가, 피크가 얼마나 빨리 소실되는가, 시간 기간의 적어도 일부에 걸친 평균값 등, 또는 이들의 조합을 비롯한 피크값(들)을 얻기 위하여 처리되거나 변형될 수 있다. 실행 가능성은, 예를 들어, 크기, 방향 등, 또는 이들의 조합을 비롯한 미리 결정된 표준값과 상기 전기 신호를 비교함으로써 판정될 수 있다.
제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성은, 예를 들어, 전기 신호를 처리 혹은 변형 없이, 표준 값과 비교함으로써 판정될 수 있다. 이 비교는 예를 들어 컴퓨터 혹은 데이터 처리기 등과 같은 장치를 이용해서 수행될 수 있다. 해당 장치는 바이오센서나 계측기 내에 편입되어 있을 수 있다. 바이오센서가 실행가능한지의 여부의 결과는 오디오 장치(예컨대, 스피커), 시각 장치(예컨대, 스크린), 프린터 등, 또는 이들의 조합을 통해 보고(혹은 기록)될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 비교는 예컨대 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있다. 단지 예로서, 몇몇 실시형태에서, 사용자는 스크린이나 종이에 인쇄된 전기 신호를 처리나 변형없이 표준 값과 비교하여 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성을 판정할 수 있다. 대안적으로, 몇몇 실시형태에서, 계측기는 제어 시스템 결과를 직접 기록하지 않고 오히려 제어 시스템 신호가 실행가능하거나 실행가능하지 않은 검사 시스템을 나타내는지의 여부를 판정한다. 따라서, 몇몇 실시형태에서, 검사 시스템이 실행 가능한 것으로 판정되면, 해당 계측기는 사용자에게 검사 결과를 제시하고, 검사 시스템이 실행가능하지 않은 것으로 판정되면 적절한 에러 메시지를 사용자에게 표시한다.
몇몇 실시형태에서, 제어반응과 검사반응 사이에는 상관관계가 있다. 단지 예로서, 검사반응에 관련된 반응물 성분의 특성의 변이는 제어 반응에서 정량적으로 검출될 수 있고, 그 변이에 기인한 궁극적인 결과의 편차는 보정 계수를 이용해서 보정될 수 있고, 여기서 보정 계수는 제어반응에서 발생된 전기 신호의 함수일 수 있다. 제어반응은 실행 가능성 검사에 부가해서 검사반응의 교정으로서 역할할 수 있고, 또한 상기 궁극적인 결과의 정확성을 확보하기 위하여 전기 신호에 의거한 검사반응용의 보정 계수를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 상기 궁극적인 결과는 의도된 용도에 따라서 바이오센서를 이용해서 시료를 평가함으로써 발생된 것을 지칭한다. 상기 궁극적인 결과는 시료 내의 대상 조성물의 적어도 하나의 특성을 나타낼 수 있다. 그 특성은 예컨대 존재 유무 농도 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 제어반응은 제어 시스템 혹은 검사 시스템이 실행가능한 지의 여부에 따라 화학적 신호를 발생할 수 있다. 단지 예로서, 예시적인 실시형태에서, 바이오센서의 검사 시스템은 습도에 민감할 수 있다. 바이오센서가 과도한 습도에 노출된 경우, 바이오센서의 제어 시스템은 제어반응의 활성화 시 화학적 성분을 생성할 수 있다. 이러한 화학적 성분은, 예를 들어, 시료 내의 대상 조성물의 길항제, 검사반응에 관련된 효소의 저해제, 검사 시스템의 대응하는 항체에 결합할 수 있는 시료 내의 대상 항원의 유사체 등, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 바이오센서의 검사 시스템 및 시료 중의 대상 조성물은 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성이 확인되거나 위태롭게 될 경우 제어반응에 관련된 기전 및/또는 시약에 관계없이 해당 제어반응 후 그대로 유지될 수 있다. 즉, 몇몇 실시형태에서, 제어반응은 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성이 확인되거나 위태롭게 될 경우 바이오센서의 의도된 용도를 저해하지 않는다. 다른 실시형태에서, 바이오센서의 검사 시스템 및 시료 중의 대상 조성물은 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성이 확인된 경우 제어반응에 수반된 기전 및/또는 시약에 관계없이 해당 제어반응 후 그대로 유지될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 바이오센서의 검사 시스템 또는 시료 중의 대상 조성물은, 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행가능성이 위태롭게 된 경우 제어반응 후에 손상될 수 있다.
제어반응은 검사반응에 의해 발생된 검사 신호의 유형과 동일한 유형의 제어 신호를 발생할 수 있다. 단지 예로서, 제어반응과 검사반응은 양쪽 모두 전기 신호 혹은 광 신호를 발생할 수 있다. 제어 신호와 검사 신호는 동일한 장치 혹은 동일한 유형의 장치를 이용해서 측정 및/또는 기록될 수 있고, 또한 제어반응 혹은 검사반응이 활성화된 경우의 상이한 시점에 의해 구별될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어 신호는 검사 신호가 측정 및/또는 기록되기 전에 소실될 수 있으므로, 이것은 검사 신호를 간섭하지 않는다. 이것은 하나의 유형의 측정 장치가 필요하기 때문에 바이오센서 및/또는 그의 용도를 간단화할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 제어반응은 검사반응에 의해 발생된 검사 신호의 것과는 다른 유형의 제어 신호를 발생할 수 있다. 단지 예로서, 제어반응은 광 신호를 발생할 수 있는 한편, 검사반응은 전기 신호를 발생할 수 있다. 제어 신호와 검사 신호는 상이한 장치를 이용해서 측정되고/되거나 기록될 수 있다.
전술한 온-보드 제어 시스템은, 예를 들어, 의도된 용도를 수행하기 위하여 실행 가능성이 검증될 수 있는, 광범위한 시스템 혹은 장치에 적용가능한 것임을 이해할 수 있을 것이다. 단지 예로서, 적절한 응용은, 혈액 응고, 혈당, 콜레스테롤, 면역분석 등, 또는 이들의 임의의 조합을 평가하기 위한 바이오센서를 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 이러한 바이오센서의 기재는, 예를 들어, 국제 특허 공개 제WO2002/008763호(발명의 명칭: "IMMUNOSENSOR", 출원일: 2001년 7월 13일); 미국 특허 출원 공개 제20030180814호(발명의 명칭: "DIRECT IMMUNOSENSOR ASSAY", 출원일: 2002년 3월 21일); 미국 특허 출원 공개 제20060134713호(발명의 명칭: "BIOSENSOR APPARATUS AND METHODS OF USE", 출원일: 2005년 11월 21일); 미국 특허 출원 공개 제20100006452호(발명의 명칭: "BIOSENSOR APPARATUS AND METHODS OF USE", 출원일: 2009년 9월 18일); 국제 특허 공개 제WO2008/010058호(발명의 명칭: "ELECTROCHEMICAL DETECTION OF MAGNETIC PARTICLE MOBILITY", 출원일: 2007년 7월 13일); 국제 특허 공개 제WO2009/053834호(발명의 명칭: "APPARATUS AND METHOD FOR ELECTROCHEMICAL DETECTION", 출원일: 2008년 10월 25일); 국제 특허 공개 제WO 2010/004436호(발명의 명칭: "ENHANCED MMUNOASSAY SENSOR", 출원일: 2009년 7월 19일) 공보에서 발견될 수 있고, 이들 문헌은 각각 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다. 위에서 설명된 바와 같이, 본 발명은 단지 예시 목적을 위하여 바이오센서와 연결하여 설명되어 있지만, 이것은 본 발명의 범위를 제한하기 위해 의도된 것은 아니다.
몇몇 실시형태에서, 시료를 평가하기 위한 바이오센서는 온-보드 제어 시스템과 검사 시스템을 포함할 수 있다. 시료는 유체 혹은 고체일 수 있다. 상기 제어 시스템은 제어반응을 통해서 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하기 위한 적어도 1종의 시약을 포함할 수 있다. 해당 시약은 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물이 없을 수 있다. 제어반응은 제어 신호를 발생할 수 있다. 검사 시스템은 시료 중의 대상 조성물을 평가하기 위하여 시료를 이용해서 검사반응을 수행할 수 있다. 바이오센서는 단일의 챔버 혹은 다수의 챔버를 포함할 수 있다.
이와 같이 해서, 몇몇 실시형태에서, 바이오센서는 단일의 챔버를 포함할 수 있다. 제어 시스템과 검사 시스템은 동일 챔버 내에 위치될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어 신호와 검사 신호는 동일 유형(예컨대, 전기 신호, 광 신호)이다. 제어 신호와 검사 신호는, 예를 들어, 제어반응과 검사반응이 각각 활성화되거나 측정될 경우의 상이한 시점에 의거해서 구별화될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어반응과 검사반응은 적어도 약 0.1초, 혹은 적어도 약 0.2초, 혹은 적어도 약 0.3초, 혹은 적어도 약 0.4초, 혹은 적어도 약 0.5초, 혹은 적어도 약 0.6초, 혹은 적어도 약 0.7초, 혹은 적어도 약 0.8초, 혹은 적어도 약 0.9초, 혹은 적어도 약 1초, 혹은 적어도 약 1.2초, 혹은 적어도 약 1.5초, 혹은 적어도 약 1.8초, 혹은 적어도 약 2초, 혹은 2초 이상 떨어져서 일어날 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어반응과 검사반응은 약 60초 미만, 또는 약 50초 미만, 또는 약 40초, 또는 약 30초 미만, 또는 약 20초 미만, 또는 약 15초 미만, 또는 약 10초 미만, 또는 약 8초 미만, 또는 약 5초 미만, 또는 약 3초 미만, 또는 약 2초 미만, 또는 약 1.5초 미만, 또는 약 1.2초 미만, 또는 약 1초 미만, 또는 약 0.8초 미만, 또는 약 0.5초 미만 떨어져서 일어날 수 있다. 다른 실시형태에서, 제어 신호와 검사 신호는 상이한 유형일 수 있다(예컨대, 하나는 전기 신호이고 다른 하나는 광 신호이다). 예를 들어, 제어 신호와 검사 신호는 이 신호의 유형에 의거해서 구별될 수 있다. 추가의 실시형태에서, 제어 신호는 제어 시스템 혹은 검사 시스템이 실행가능하지 않다면 검사반응이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 이에 대해서는 상기 설명을 참조할 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 바이오센서는 2개의 챔버를 포함할 수 있다. 검사반응은 하나 이상의 위상(예컨대, 전기화학적 면역분석법에 있어서의 면역 반응과 전기화학적 검출)을 포함할 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어반응과 검사반응은 별개의 챔버에서 일어날 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제어반응 및 검사 반응(예컨대, 면역 반응)의 일부는 동일 챔버에서 일어날 수 있는 한편, 검사반응의 다른 부분은 다른 챔버에서 일어날 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 두 챔버는 병렬로 유체 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 제어반응과 검사반응은 개별의 챔버에서 일어날 수 있다. 제어반응과 검사반응은 실질적으로 서로 독립적으로 일어날 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 상기 두 챔버는 직렬 유체 연결되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제어반응 및 검사 반응(예컨대, 면역 반응)의 일부는 제1챔버에서 일어날 수 있는 한편, 검사반응(예컨대, 전기화학적 검출)의 다른 부분은 제2챔버에서 일어날 수 있다. 시료는 시료 통로를 통해 제1챔버에서 제2챔버로 흐를 수 있다. 시료 통로는 개방 통로일 수 있다. 시료는 모세관 작용을 통해서 제1챔버로부터 제2챔버로 흐를 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 제2챔버는 사용자에 의해 개방될 수 있는 통기구를 포함할 수 있다. 제2챔버는 제1챔버보다 큰 모세관 인력을 발생할 수 있다. 해당 보다 큰 모세관력은, 예를 들어, 보다 작은 모세관 치수, 친수성 계면활성제 등, 혹은 이들의 조합에 기인할 수 있다. 대안적으로, 제2챔버의 모세관력은 스트립의 제1 및 제2챔버와 유체 연결된 스트립의 다른 챔버의 모세관력보다 크지만 제1챔버의 모세관력보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어, 제2챔버와 제1챔버는 제3시료도입챔버보다 큰 모세관력을 지닐 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 시료는 제2챔버 내에 포획된 공기에 의해 제1챔버와 제2챔버 사이의 개방 시료 통로에서 정지될 수 있고, 예를 들어, 피어싱 등에 의해 통기구를 개방할 때 제2챔버로 흐를 수 있다. 이러한 설계는, 예를 들어, 국제 특허 공개 제WO2002/008763호(발명의 명칭: "IMMUNOSENSOR", 출원일: 2001년 7월 13일); 미국 특허 출원 공개 제20030180814호(발명의 명칭: "DIRECT IMMUNOSENSOR ASSAY", 출원일: 2002년 3월 21일); 미국 특허 출원 공개 제20060134713호(발명의 명칭: "BIOSENSOR APPARATUS AND METHODS OF USE", 출원일: 2005년 11월 21일); 미국 특허 출원 공개 제20100006452호(발명의 명칭: "BIOSENSOR APPARATUS AND METHODS OF USE", 출원일: 2009년 9월 18일) 공보에 기재되어 있으며; 이들 문헌은 각각 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다. 시료 통로는 연결 정지부(junction stop)(예컨대, 메니스커스 제어용)를 포함할 수 있다. 시료는 시료를 상기 연결 정지부를 가로질러 시료를 밀어내기에 충분한 외압에 의해 제1챔버로부터 제2챔버로 흐를 수 있다. 이러한 연결 정지부에 대한 기재는, 예를 들어, 미국 특허 제4,426,451호(발명의 명칭: "MULTI-ZONED REACTION VESSEL HAVING PRESSURE-ACTUATABLE CONTROL MEANS BETWEEN ZONES", 공고일: 1984년 1월 17일) 공보에서 발견될 수 있고, 상기 문헌은 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다. 시료 통로는 시료에 대한 보유력을 발생할 수 있는 적어도 하나의 기공을 포함하는 장벽층을 포함할 수 있다. 시료는 해당 보유력을 교란시킴으로써 제1챔버로부터 제2챔버로 흐를 수 있다. 예를 들어, 보유력은 장벽층과 동일 평면이 아닌 제2챔버 내의 표면을 장벽층 내의 시료와 접촉시킴으로써 교란될 수 있다. 이러한 설계는, 예를 들어, 국제 특허 공개 제WO2007/096730호(발명의 명칭: "FLUID TRANSFER MECHANISM", 출원일: 2007년 2월 15일) 공보에서 발견될 수 있고, 이 문헌은 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다. 제어 신호와 검사 신호는 시료를 제1챔버로부터 제2챔버로 진행시킬 경우 제어함으로써 구별될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 바이오센서는 2개 이상의 챔버를 포함할 수 있다. 단지 예로서, 상기 바이오센서는, 상기 설명된 병렬로 유체 연결되건 직렬로 유체 연결된 두 챔버에 부가해서 충전 챔버를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 바이오센서는 3개의 챔버를 포함할 수 있으며, 여기서 제어 시스템은 제1챔버 내에 위치될 수 있고, 검사 시스템의 상이한 부분(예컨대, 면역 반응 및 전기화학적 검출)은 각각 제2챔버와 제3챔버 내에 위치될 수 있다. 몇몇 실시형태에서, 상기 제1챔버는 상기 제2챔버와 병렬로 유체 연결될 수 있고, 상기 제2챔버는 제3챔버와 직렬로 유체 연결될 수 있다. 다른 실시형태에서, 3개의 챔버는 모두 직렬 유체 연결되어 있을 수 있다. 상기 챔버의 임의의 두 개 사이에 전술한 바와 같은 시료 통로가 있을 수 있다.
챔버는 적어도 하나의 내부면을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 내부면은 챔버의 내부의 단면 형상 및/또는 체적을 규정할 수 있는 내벽을 포함할 수 있다. 내벽(들)은 고체 재료, 섬유 재료, 거대기공성(macroporous) 재료, 분체 재료 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 내부면(들)은 반응 챔버 내에 적어도 하나의 독립된 지지부인 것/것들을 포함한다. 적절한 지지부는 고체 재료, 망상 재료(mesh material), 섬유 재료, 다공성 재료, 분체 재료 혹은 비드 재료, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 망상 재료는 예를 들어 폴리올레핀, 폴리에스터, 나일론, 셀룰로스, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 폴리설폰, 또는 이들의 혼합물 등과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 섬유 재료는, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리에스터, 나일론, 셀룰로스, 폴리스타이렌, 폴리카보네이트, 폴리설폰, 또는 이들의 혼합물 등과 같은 폴리머를 포함할 수 있다. 다공성 재료는, 예를 들어, 소결된 분말, 혹은 거대기공성 막을 포함할 수 있다. 거대기공성 막은, 예를 들어, 폴리설폰, 폴리이불화비닐리덴, 나일론, 셀룰로스 아세테이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 또는 이들의 혼합물 등과 같은 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 비드 재료는 적절한 지지부가 제어반응 및/또는 검사반응에 관련된 시약 및/또는 반응물 성분을 위해 제공될 수 있도록 선택될 수 있다. 적절한 비드는 노르웨이의 오슬로에 소재한 다이날 바이오테크사(Dynal Biotech)에 의해 DYNABEADS(등록상표)로서 시판된 것들을 포함할 수 있다. 비드는 예를 들어 자성 비드를 포함할 수 있다. 지지부는 이하의 이점들 중 적어도 하나를 지닐 수 있다. 첫번째로, 제어반응 및/또는 검사반응과 관련된 시약 혹은 기타 반응물 성분이 부착될 수 있고/있거나 제어반응 및/또는 검사반응이 챔버 내에서 일어날 수 있는 경우 표면적을 증가시킬 수 있다. 이것은 반응 시간, 및/또는 바람직하지 않은 프로세스(예컨대, 오염, 응고 등)가 일어날 기회를 저감시킬 수 있다. 두번째로, 반응 챔버의 모세관 거리를 감소시킴으로써 유체 시료에 대한 모세관력을 증가시킬 수 있다.
제어반응 및/또는 검사반응과 관련된 시약 혹은 반응물 성분은 챔버의 적어도 하나의 내부면 상에 코팅되거나 혹은 다르게는 담지될 수 있다. 해당 시약 및/또는 반응물 성분이 내부 챔버 벽 혹은 전극 상에 담지되어야 할 경우, 화학물질들이 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 리소그래피 등과 같은 인쇄 수법을 이용해서 도포될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 시약 혹은 반응물 성분을 함유하는 용액은 챔버 내의 내부면에 적용되어, 건조될 수 있다. 시약 및/또는 반응물 성분은 챔버에 첨가된 유체 시료 혹은 완충액 혹은 기타 용액에 의해 용해될 수 있다. 적어도 1종의 시약 혹은 반응물 성분은 챔버에 첨가된 유체 시료 혹은 완충액 혹은 기타 용액에 의해 용해되지 않을 수 있다. 적어도 1종의 시약 혹은 반응물 성분은, 예를 들어, 다공도가 시약 혹은 반응물 성분의 입자 크기보다 작은 다공성 막, 또는 시약 혹은 반응물 성분으로 코팅된 자성 비드의 움직임을 규제할 수 있는 자석 등을 이용해서 고정될 수 있다. 시약 및/또는 반응물은 하나 이상의 내부면의 적어도 일부 상에 균일하게 코팅되거나 혹은 다르게는 담지될 수 있다. 대안적으로, 시약 및/또는 반응물 성분은 챔버의 상이한 부분(예컨대, 동일한 챔버의 동일한 내부면의 상이한 부분, 또는 동일한 챔버의 상이한 내부면, 또는 상이한 챔버의 상이한 내부면)에 코팅되거나 혹은 다르게는 담지될 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 바이오센서의 챔버는 2개의 내부면을 포함할 수 있고, 이들 중 어느 한쪽 혹은 양쪽은 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 해당 전기 전도성 재료는 내부면 중 한쪽 혹은 양쪽과 동일한 공간에 걸쳐 있을(co-extensive) 수 있다. 이러한 내부면은 전극으로서 역할할 수 있다. 해당 전극은 접촉 패드를 통해서 계측기 등과 전기적으로 연결될 수 있다. 예시적인 바이오센서 및 그 제조방법의 기재는, 예를 들어, 미국 특허 출원 공개 제20060266644호(발명의 명칭: "METHOD AND APPARATUS FOR ELECTROCHEMICAL ANALYSIS", 출원일: 2005년 5월 25일) 및 미국 특허 출원 공개 제20070205103호(발명의 명칭: "METHOD AND APPARATUS FOR ELECTROCHEMICAL ANALYSIS", 출원일: 2005년 11월 21일) 공보에서 발견될 수 있고, 이들 문헌은 각각 참조로 그의 전문이 본 명세서에 포함된다. 바이오센서가 두 상이한 전극으로서 역할하는 2개의 전기 전도성 내부면을 포함한다면, 해당 2개의 내부면은 예를 들어 전기 절연성 재료에 의해 서로 분리되어 있을 수 있다. 다른 실시형태에서, 바이오센서의 모든 내부면은 전기 절연되어 있을 수 있다.
바이오센서가 다수의 챔버를 포함한다면, 적어도 2개의 챔버를 가로질러 뻗어 있는 내부면이 해당 내부면과 실질적으로 동일한 공간에 걸쳐 있고 따라서 연속적으로 전기 전도성인 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 이용되는 바와 같이, 실질적으로 내부면의 적어도 약 20%, 또는 적어도 약 30%, 또는 적어도 약 40%, 또는 적어도 약 50%, 또는 적어도 약 60%, 또는 적어도 약 70%, 또는 적어도 약 80%, 또는 적어도 약 90%, 또는 적어도 약 95%가 전기 전도성 재료에 의해 덮이는 것을 나타낸다. 단지 예로서, 바이오센서는 시료 통로를 통해 직렬로 유체 접속된 제1챔버와 제2챔버를 포함할 수 있다. 시료는 제2챔버 내의 통기구의 개방 시 제1챔버로부터 제2챔버로 흐를 수 있다. 상기 두 챔버는 제1내부면, 제2내부면, 스페이서층 및 해당 스페이서층 내의 개구부에 의해 규정될 수 있다. 제어 시스템과 전기적 제어 신호는 제1챔버에 위치되거나 해당 제1챔버에서 발생될 수 있고, 검사 시스템의 적어도 일부 및 전기적 검사 신호는 제2챔버 내에 위치되거나 해당 제2챔버에서 발생될 수 있다. 제1내부면은 해당 제1내부면과 실질적으로 동일한 공간에 걸쳐 있고 작동 전극으로서 역할할 수 있는 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 제2내부면은 해당 제2내부면과 실질적으로 동일한 공간에 걸쳐 있고 대향 전극으로서 역할할 수 있는 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 작동 전극과 대향 전극은 제1내부면과 제2내부면 사이의 전기 절연성 스페이서층에 의해 분리될 수 있다. 작동 전극과 대향 전극은 전기적 제어 신호와 전기적 검사 신호를 측정하기 위하여 접촉 패드를 통해서 계측기에 전기적으로 연결될 수 있다. 제어반응은 제1챔버에 시료의 적용 시 활성화되어 전기적 제어 신호를 발생할 수 있다. 통기구의 개방 시, 시료는 제2챔버 내로 유입되어 검사반응이 외부 전압을 인가함으로써 활성화될 수 있다. 제어 신호와 검사 신호는 동일한 계측기를 이용해서 측정 및/또는 기록될 수 있고, 외부 전압이 인가된 경우의 시점에 의해 구별될 수 있다.
바이오센서가 다수의 챔버를 포함한다면, 적어도 두 챔버를 가로질러 뻗어 있는 내부면은 해당 내부면과 실질적으로 동일한 공간에 걸쳐 있는 전기 전도성 재료를 포함할 수 있지만, 스크래치를 포함할 수도 있다. 이러한 스크래치는, 예를 들어, 두 챔버 사이의 시료 통로 근방에 위치될 수 있다. 해당 스크래치는 챔버 내의 전기 전도성 재료의 파단을 발생시킬 수 있다. 이 파단은 부설될 경우 전도성 필름을 패턴화함으로써 혹은 제조 동안 해당 파단을 생성시킴으로써 영향받을 수 있다. 상기 스크래치는 전기 전도성 재료에 스크래치를 형성하거나, 해당 전기 전도성 재료의 일부를 긁어내거나, 해당 전기 전도성 재료를 화학적으로 에칭하거나, 해당 전기 전도성 재료를 레이저 삭마하거나 혹은 기타 방법에 의해 영향받을 수 있다. 전기 전도성 재료 내의 스크래치는 챔버 내의 전기 전도성 영역을 다른 챔버 내의 것과 전기적으로 절연시킴으로써 챔버 내의 활성 전극 영역을 부분적으로 규정하도록 역할할 수 있다. 스크래치는, 해당 스크래치가 존재하는 내부면의 전기 전도성을 확실하게 파손시키기에 충분히 넓을 수 있지만, 유체가 예를 들어 모세관 작용 하에 그것을 횡단하는 것을 방지하도록 넓지는 않다. 스크래치는 약 1㎛ 내지 10㎛, 또는 약 10㎛ 내지 약 1㎜, 또는 약 20㎛ 내지 약 200㎛일 수 있다. 스크래치와 시료 통로 간의 거리는, 스크래치가 존재하는 챔버의 길이의 약 1% 미만, 또는 약 5% 미만, 또는 약 10% 미만, 또는 약 15% 미만, 또는 약 20% 미만, 또는 약 25% 미만, 또는 약 30% 미만, 또는 약 35% 미만, 또는 약 40% 미만, 또는 약 45% 미만, 또는 약 50% 미만, 또는 약 55% 미만일 수 있다.
몇몇 실시형태에서, 바이오센서는 2개의 전극, 즉, 작동 전극과 대향 전극을 포함할 수 있다. 이들 2개의 전극은 바이오센서의 상이한 내부면 상에 위치되어 있을 수 있다. 단지 예로서, 2개의 전극은 서로 대향하고 있을 수 있다. 2개의 전극은 서로 대향하고 소정 거리만큼 오프셋되어 있을 수 있다. 2개의 전극은 동일 평면에 있고 소정 거리만큼 서로 분리되어 있을 수 있다. 이러한 구현예는 제어반응의 지속기간을 단축시키기 위하여 중화용 전기화학적 화합물 혹은 센서 내의 전기화학적 전위차의 방전에 의존할 수 있다. 중화용 전기화학적 화합물은 전극 상에 코팅되어 있을 수 있다. 다른 실시형태에서, 바이오센서는 2개 이상의 전극을 포함할 수 있다. 단지 예로서, 바이오센서는 기준 전극, 또는 하나 이상의 작동 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시형태들은 전술한 바와 같은 바이오센서의 사용을 포함한다. 단지 편의의 목적을 위하여, 본 명세서에 기재된 바이오센서를 이용하는 방법은, 두 챔버가 시로 통로와 직렬로 유체 연통하고 있는 상태의 바이오센서의 관점에서 기재되어 있다. 예시적인 바이오센서는 제어 시스템과 검사 시스템을 포함한다. 해당 제어 시스템은 전기적 제어 신호를 발생하는 전기화학적 반응을 포함한다. 상기 검사 시스템은 전기적 검사 신호를 발생하는 전기화학적 검출 및 면역 반응을 포함한다. 제어 시스템의 전기화학적 반응과 검사 시스템의 면역 반응은 제1챔버에서 일어나는 한편, 상기 전기화학적 검출은 제2챔버에서 일어난다. 본 실시형태의 이용은 단지 예시 목적을 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다.
사용 시, 사용자는 우선 제1챔버 내로 유체 시료를 도입할 수 있다. 해당 시료는 모세관 혹은 심지 작용의 영향 하에 제1챔버 내로 유입될 수 있다. 상기 시료는 예를 들어 주사기 및/또는 펌프 등과 같은 장치 및/또는 사용자에 의해 발생된 외력에 의해 제1챔버 내로 유입될 수 있다. 제1챔버는 대기에 대해서 개방된 통기구를 포함할 수 있으므로, 시료에 의해 추방된 공기가 도피하는 것을 허용한다. 대안적으로, 유체 시료에 의한 제1챔버의 충전은 공기를 제2챔버로 추방시킬 수 있다. 제1챔버의 체적은 제2챔버의 체적과 적어도 동일하게, 바람직하게는 해당 제2챔버의 체적보다 크게 되도록 채택될 수 있다.
제1챔버 내로의 대상 조성물(예컨대, 항원)을 함유하는 전혈 등과 같은 시료의 도입은, 제어반응과 면역 반응을 활성화시킬 수 있다.
주어진 시간, 예를 들어, 약 10 내지 약 600초 후에, 제2챔버의 말단부에 있는 통기구는 예를 들어 피어싱, 찢기 혹은 펀칭에 의해 개방될 수 있다. 이것은 제2챔버에 대한 모세관 작용에 의해 추방된 공기가 반응된 유체 재료를 도피 및 이송시킬 수 있다. 제2챔버는 대상 조성물의 전기화학적 평가용의 적어도 하나의 반응물 성분을 포함할 수 있다. 전기화학적 검출은 외부 전압의 인가 시 활성화되어, 전기적 검사 신호를 발생할 수 있다.
전기적 제어 신호와 전기적 검사 신호는 동일한 포텐시오스탯(potentiostat)을 이용해서 측정될 수 있고, 이들 신호는 동일한 도면 상에 기록될 수 있다. 상기 전기적 제어 신호와 전기적 검사 신호는 외부 전압이 인가될 경우의 시점에 의거해서 구별될 수 있다. 제어 시스템 혹은 검사 시스템의 실행 가능성은 제어 신호를 미리 결정된 표준값과 비교함으로써 판정될 수 있다.
본 발명의 실시형태를 이하의 실시예에 의해 더욱 설명한다.
실시예
이하의 비제한적인 실시예들은 본 발명의 실시형태를 더욱 예시하기 위하여 제공된다. 당업자라면 이하의 실시예들에 개시된 기술들이 본 발명의 실시에 있어서 충분히 기능하도록 본 발명자들에 의해 개발된 접근법들을 나타내고, 따라서 그의 실시를 위한 형태의 실시예를 구성하는 것으로 간주될 수 있는 것을 인식할 필요가 있다. 그러나, 당업자는, 본 발명의 개시 내용을 감안하여, 많은 변화가 개시된 구체적인 실시형태에서 행해질 수 있고, 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나는 일없이 동일하거나 유사한 결과를 더욱 얻을 수 있다는 것을 인식할 필요가 있다.
실시예 1
도 1은 단일 챔버를 구비한 예시적인 전기화학적 바이오센서의 전개도를 나타내고 있다. (1)은 하부 전극을 나타내고; (2)는 절연 분리기 혹은 스페이서층을 나타낸다. 스페이서층 내에 그의 길이의 일부를 따라 개구부가 있다. (3)은 상부 전극을 나타낸다. 상부 전극(3)은 그의 길이의 일부를 따라 제1개구부와, 해당 제1개구부와 비스듬히 있는 제2개구부를 지닌다. 상부 전극의 제1개구부는 스페이서층(2)의 개구부와 실질적으로 평행하다. (4)는 (5)로 표시된 충전 챔버 위의 커버를 나타낸다. (6)은 반응 챔버를 나타낸다. 충전 챔버(5)는 하부 전극(1), 커버(4), 상부 전극(3) 내의 개구부 및 스페이서층(2) 내의 개구부에 의해 규정되어 있다. 반응 챔버(6)는 또한 하부 전극(1), 커버(4), 상부 전극(3), 상부 전극(3) 내의 개구부 및 스페이서층(2) 내의 개구부에 의해 규정되어 있다. 제어 시스템과 검사 시스템은 반응 챔버(6) 내에 위치되어 있을 수 있다.
실시예 2
도 2는 2개의 챔버를 구비한 예시적인 전기화학적 바이오센서의 전개도를 나타내고 있다. (1)은 하부 전극을 나타내고; (2)는 절연 분리기 혹은 스페이서층을 나타낸다. 스페이서층 내에 그의 길이의 일부를 따라 개구부가 있다. (3)은 상부 전극을 나타낸다. 상부 전극(3)은 그의 길이의 일부를 따라 제1개구부, 해당 제1개구부와 비스듬히 있는 제2개구부 및 상기 제1개구부와 비스듬하고 상기 제2개구부와 실질적으로 평행한 제3개구부를 지닌다. 상부 전극의 제1개구부는 스페이서층(2)의 개구부와 실질적으로 평행하다. (4)는 (5)로 표시된 충전 챔버 위의 커버를 나타낸다. (6)은 반응 챔버를 나타낸다. 충전 챔버(5)는 하부 전극(1), 커버(4), 상부 전극(3) 내의 개구부 및 스페이서층(2) 내의 개구부에 의해 규정되어 있다. 두 반응 챔버(6)는 또한 하부 전극(1), 커버(4), 상부 전극(3), 상부 전극(3) 내의 개구부 및 스페이서층(2) 내의 개구부에 의해 규정되어 있다. 두 반응 챔버 사이에 시료 통로가 있다. 제어 시스템과 검사 시스템은 상이한 반응 챔버(6)에 위치되어 있을 수 있다.
실시예 3
도 3은 예시적인 전기화학적 바이오센서를 도시하고 있다. (1)은 하부 전극을 나타내고; 절연 분리기 혹은 스페이서층은 도면에 도시되어 있지 않다. (3)은 상부 전극을 나타낸다. (4)는 (5)로 나타낸 충전 챔버 위의 커버를 나타낸다. (6)은 반응 챔버를 나타낸다. 제어 시스템과 검사 시스템이 반응 챔버(6) 내에 위치될 수 있다.
실시예 4
도 4는 상이한 보존 조건 후의 응고 바이오센서를 이용한 측정치의 비교결과를 나타내고 있다. 전류 기록은 정상 혈액이 바이오센서에 첨가된 경우 시작되었다. 대략 처음 3초 동안, 외부 전압이 바이오센서에 인가되지 않았다. 바이오센서 자체에 의해 발생된 전류가 측정되었다. 약 3초 후, 포텐시오스탯은 바이오센서를 가로질러 약 0.3V를 인가하였고, 얻어진 전류를 측정하였다. 다이아몬드 형상으로 표기된 점들은, 시료가 미리 결정된 알고리즘에 따라서 응고된 것으로 간주되는 시각을 나타낸다. 두꺼운 실선은 실온에서 보존된 두 바이오센서를 나타낸다. 얇은 점선은 약 60℃에서 2주간 보존된 두 바이오센서를 나타낸다.
이 실시예에서는, 온-보드 제어반응이 대략 처음 3초 내에 측정되었다. 고온에 노출된 바이오센서는 실온에서 적절하게 보존된 것에 비해서 훨씬 저감된 전류 스파이크를 지녔다. 제어반응은 곡선 하의 면적을 측정함으로써 정량화될 수 있다. 곡선 하의 면적이 계산되는 시간은 제어반응이 진행되는 완전한 3초일 필요는 없다. 이 실시예에서, 대략 처음 초 혹은 대략 처음 2초에 걸쳐 상기 면적을 계산하는 것은 허용가능한 바이오센서와 허용불가능한 바이오센서 간의 식별력을 향상시킬 수 있다.
응고 검사 반응은 약 3초 후에 측정되었다. 고온에 노출된 바이오센서는 그들의 응고 시간의 약간의 지연을 나타내어, 바이오센서 내의 시약에 가벼운 손상을 암시한다.
상기 설명된 각종 방법 및 수법은 본 발명을 수행하는 많은 방식을 제공한다. 물론, 기재된 반드시 모든 목적 혹은 이점이 본 명세서에 기재된 임의의 특정 실시형태에 따라서 달성되지 않을 수 있음을 이해할 필요가 있다. 이와 같이 해서, 예를 들어, 당업자라면 본 명세서에 교시되거나 암시된 바와 같은 기타 목적 혹은 이점을 반드시 달성하는 일없이 본 명세서에 교시된 바와 같은 하나의 이점 혹은 이점들의 군을 달성하거나 최적화하는 방식으로 수행될 수 있음을 인식할 것이다. 본 명세서에는 다양한 대안적인 예들이 언급되어 있다. 몇몇 바람직한 실시형태는 구체적으로 하나의, 다른 혹은 수개의 특성을 포함하는 한편, 다른 것은 구체적으로 하나, 다른 혹은 수개의 특성을 배제하는 반면, 또 다른 것은 하나, 다른 혹은 수개의 유리한 특성의 내포에 의해 특정한 특성을 완화시키는 것임을 이해할 필요가 있다.
또한, 당업자는 상이한 실시형태들로부터 다양한 특성의 이용가능성을 인식할 것이다. 마찬가지로, 상기 기재된 각종 요소, 특성 및 단계들뿐만 아니라 각각의 이러한 요소, 특성 혹은 단계에 대한 기타 공지의 등가물이 본 명세서에 기재된 원리에 따라서 방법을 수행하기 위하여 당업자에 의해 다양한 조합으로 이용될 수 있다. 상기 각종 요소, 특성 및 단계들 중, 일부는 구체적으로 포함될 것이고, 다른 것은 다양한 실시형태에서 구체적으로 배제될 것이다.
본 발명은 특정 실시형태 및 실시예의 본문에 개시되어 있지만, 당업자라면, 본 발명의 실시형태가 구체적으로 개시된 실시형태를 넘어 다른 대안적인 실시형태 및/또는 그의 용도 및 변형과 등가물에까지 확장되는 것임을 이해할 수 있을 것이다.
몇몇 실시형태에서, 본 발명의 소정의 실시형태를 설명하고 청구하는데 이용되는, 분자량, 반응 조건 등과 같은 특성, 성분의 양을 표현하는 숫자는 몇몇 경우에 "약" 혹은 "실질적으로"와 같은 용어에 의해 변형되는 것으로 이해할 필요가 있다. 예를 들어, "약" 혹은 "실질적으로"는, 달리 기술되어 있는 경우를 제외하고, 값이 발견되는 해당 값의 ±20% 편차를 나타낼 수 있다. 따라서, 몇몇 실시형태에서, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 및 첨부된 특허청구범위에 기재된 수치 파라미터는 특정 실시형태에 의해 얻어지도록 시도된 소정의 특성에 따라서 변화될 수 있는 근사치이다. 몇몇 실시형태에서, 수치 파라미터는 기록된 중요한 숫자를 감안하여 그리고 통상의 반올림 수법을 적용함으로써 해석될 필요가 있다. 수치 범위 및 파라미터가 본 발명의 몇몇 실시형태의 광범위한 범위를 나타내고 있음에도 불구하고, 특정 예에 기재된 수치 값은 가능한 한 정확하게 실현가능하게 기록되어 있다.
몇몇 실시형태에서, 본 발명의 특정 실시형태를 기술하는 본문(특히 이하의 특허청구범위의 소정의 본문)에서 이용되는 단수 표기 및 그와 유사한 표기는 단수와 복수의 양쪽 모두를 커버하는 것으로 해석될 수 있다. 본 명세서에서의 수치의 범위의 열거는 단지 그 범위 내에 들어가는 각각의 개별의 값에 대해서 개별적으로 지칭하는 약식 방식으로서 제공하도록 단순히 의도되어 있다. 본 명세서에 달리 나타내고 있는 경우를 제외하고, 각각의 개별적인 값은 마치 본 명세서에서 개별적으로 열거된 것처럼 명세서 내에 병합된다. 본 명세서에 기재된 모든 방법은 본 명세서에 달리 나타내거나 혹은 본문에 의해 달리 명백히 모순되는 것을 제외하고 임의의 적절한 수순으로 수행될 수 있다. 본 명세서에서의 소정의 실시형태에 대해서 제공된 특정 혹은 모든 예 혹은 예시적인 용어(예를 들어, "등과 같은")의 사용은 본 발명을 보다 양호하게 조명하도록 단지 의도되어 있고, 달리 청구된 본 발명의 범위에 대한 제한을 제기하는 것은 아니다. 명세서에 있어서의 어떠한 용어도 본 발명의 실시에 필수적인 임의의 비청구된 요소를 지칭하는 것으로 해석해서는 안된다.
본 발명을 수행하기 위하여 본 발명자들에게 알려진 최상의 형태를 비롯한 본 발명의 바람직한 실시형태들이 본 명세서에 설명되어 있다. 이들 바람직한 실시형태에 대한 변형은 이상의 설명을 읽음으로써 당업자에게 명백하게 될 것이다. 당업자라면 필요에 따라 그러한 변형을 이용할 수 있고, 본 발명은 본 명세서에 구체적으로 설명된 것과는 다른 방식으로 실시될 수도 있다. 따라서, 본 발명의 많은 실시형태들은 적용가능한 법에 의해 허용되는 바와 같이 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 인용된 주제의 모든 변형 및 등가물을 포함한다. 또한, 모든 가능한 변형에 있어서 전술한 요소들의 어떠한 조합도, 본 명세서에 달리 나타내거나 본문에 의해 달리 명백히 모순되는 것을 제외하고 본 발명에 의해 망라된다.
본 명세서에서 참조된 모든 특허, 특허 출원, 특허 출원의 공보, 및 기사, 서적, 설명서, 공보물, 문서, 물품 등의 기타 자료는, 전술한 것들과 관련된 임의의 고소 파일 이력을 지니는 어떤 것, 본 명세서와 부정합하거나 모순되는 전술한 것들의 어느 것, 또는 본 명세서와 이제 혹은 차후에 연관된 특허청구범위의 최광의의 범위에 관하여 제한적인 영향을 가질 수 있는 전술한 것들의 어느 것을 제외하고, 모든 목적을 위해 그들의 전문이 참조로 본 명세서에 병합된다. 예로서, 병합된 자료 중 어느 것과 연관된 설명, 정의 및/또는 용어의 이용 간에 어떠한 불일치 혹은 모순이 있다면, 본 명세서와 연관하여 본 명세서에서의 상세한 설명, 정의 및/또는 용어의 사용이 우선되어야 한다.
마지막으로, 본 명세서에 개시된 본 발명의 실시형태들은 본 발명의 실시형태들의 원리를 예시하는 것임을 이해할 필요가 있다. 이용될 수 있는 기타 변형도 본 발명의 범위 내일 수 있다. 이와 같이 해서, 제한하기 위함이 아니라 예시를 위하여, 본 발명의 실시형태들의 대안적인 구성이 본 명세서의 교시에 따라 활용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시형태들은 도시되고 설명된 바와 같은 바로 그것으로 제한되지 않는다.

Claims (47)

  1. 시료를 평가하기 위한 센서로서,
    상기 센서는 온-보드 제어 시스템(on-board control system)과 검사 시스템을 포함하되, 해당 제어 시스템은 제어반응을 통해서 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성(viability)을 판정하기 위한 적어도 1종의 시약을 포함하고, 상기 적어도 1종의 시약에는 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물(nitroso compound)이 없고, 상기 제어반응은 제어 신호를 발생하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 신호는 전기 신호, 광 신호, 색 및 화학적 신호로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 전기화학적 제어 시스템을 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제어반응은 외부 전압 없이 평가되는 것인, 시료 평가용의 센서.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어반응은 상기 적어도 1종의 시약을 조성물과 접촉시킬 때 활성화되며, 해당 접촉에 의해 상기 제어 신호가 발생되는 것인, 시료 평가용의 센서.
  6. 제5항에 있어서, 상기 조성물은 상기 시료를 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  7. 제5항에 있어서, 상기 조성물은 외부 응력을 포함하며, 해당 외부 응력은 온도, pH, 습도, 산소, 광, 저장 시간(shelf time) 및 화학적 오염(chemical contamination)으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  8. 제3항에 있어서, 상기 제어 시스템은 적어도 2개의 전극을 포함하고, 상기 적어도 1종의 시약이 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅되어 있는 것인, 시료 평가용의 센서.
  9. 제8항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극은 같은 평면에 있는 것인, 시료 평가용의 센서.
  10. 제8항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극은 서로 대향하고 있는 것인, 시료 평가용의 센서.
  11. 제3항에 있어서, 상기 제어반응은 기전력을 발생하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기전력은 상기 적어도 1종의 시약을 상기 시료에 용해시킴으로써 발생되는 것인, 시료 평가용의 센서.
  13. 제3항에 있어서, 상기 적어도 1종의 시약은 페리사이안화물(ferricyanide)을 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  14. 제13항에 있어서, 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅된 페리사이안화물의 면적 장전량(area loading)은 약 10×10-6 내지 약 200×10-6 ㏖/㎡인 것인, 시료 평가용의 센서.
  15. 제1항에 있어서, 상기 적어도 1종의 시약은 중화제를 포함하고, 해당 중화제는 상기 제어 신호를 중화 효과를 통해서 중화시키는 것인, 시료 평가용의 센서.
  16. 제15항에 있어서, 상기 중화 효과는 화학 반응 및 물리적 효과로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  17. 제16항에 있어서, 상기 물리적 효과는 석출 및 확산으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  18. 제1항에 있어서, 상기 검사 시스템은 면역 검사 시스템, 혈당 검사 시스템 및 혈액 응고 검사 시스템으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 시료 평가용의 센서.
  19. 제1항에 있어서, 상기 제어 시스템과 상기 검사 시스템은 하나의 챔버 내에 위치되어 있는 것인, 시료 평가용의 센서.
  20. 제1항에 있어서, 상기 제어 시스템은 제1챔버 내에 위치되어 있고, 상기 검사 시스템의 적어도 일부는 제2챔버 내에 위치되어 있는 것인, 시료 평가용의 센서.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1챔버와 제2챔버는 병렬로 유체 연결(parallel fluid connection)되는 것인, 시료 평가용의 센서.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제1챔버와 제2챔버는 시료 통로를 통해서 직렬로 유체 연결(serial fluid connection)되는 것인, 시료 평가용의 센서.
  23. 센서를 이용해서 시료를 평가하는 방법으로서,
    센서에 시료를 적용시키는 단계로서, 해당 센서는 온-보드 제어 시스템과 검사 시스템을 포함하되, 해당 제어 시스템은 제어반응을 통해서 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하기 위한 적어도 1종의 시약을 포함하고, 상기 적어도 1종의 시약에는 N-산화물 혹은 나이트로소 화합물이 없으며, 상기 제어반응은 제어 신호를 발생하는 것인 시료의 적용단계;
    상기 제어 신호를 표준 신호와 비교하여 상기 제어 시스템과 검사 시스템 중 적어도 하나의 실행 가능성을 판정하는 단계; 및
    상기 검사 시스템에서 시료를 측정하는 단계를 포함하는, 센서를 이용한 시료평가방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제어 시스템은 전기화학적 제어 시스템을 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제어반응은 외부 전압 없이 평가되는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  26. 제23항에 있어서, 상기 제어반응은 상기 적어도 1종의 시약을 상기 시료와 접촉시킬 때 활성화되며, 해당 접촉에 의해 상기 제어 신호가 발생되는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  27. 제23항에 있어서, 상기 제어 신호는 전기 신호, 광 신호, 색 및 화학적 신호로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 제어 시스템은 적어도 2개의 전극을 포함하고, 상기 적어도 1종의 시약이 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅되어 있는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극은 같은 평면에 있는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 적어도 2개의 전극은 서로 대향하고 있는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  31. 제24항에 있어서, 상기 제어반응은 기전력을 발생하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 기전력은 상기 적어도 1종의 시약을 상기 시료에 용해시킴으로써 발생되는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  33. 제24항에 있어서, 상기 적어도 1종의 시약은 페리사이안화물을 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 전극들 중 적어도 하나 상에 코팅된 페리사이안화물의 면적 장전량은 약 10×10-6 내지 약 200×10-6 ㏖/㎡인 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  35. 제23항에 있어서, 상기 적어도 1종의 시약은 중화제를 포함하고, 해당 중화제는 상기 제어 신호를 중화 효과를 통해서 중화시키는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 중화 효과는 화학 반응 및 물리적 효과로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 물리적 효과는 석출 및 확산으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  38. 제23항에 있어서, 상기 검사 시스템은 면역 검사 시스템, 혈당 검사 시스템 및 혈액 응고 검사 시스템으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  39. 제23항에 있어서, 상기 제어 시스템과 상기 검사 시스템은 하나의 챔버 내에 위치되어 있는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  40. 제23항에 있어서, 상기 제어 시스템은 제1챔버 내에 위치되어 있고, 상기 검사 시스템의 적어도 일부는 제2챔버 내에 위치되어 있는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  41. 제40항에 있어서, 상기 제1챔버와 제2챔버는 병렬로 유체 연결되는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  42. 제40항에 있어서, 상기 제1챔버와 제2챔버는 시료 통로를 통해서 직렬로 유체 연결되는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  43. 제42항에 있어서, 상기 시료를 상기 제1챔버로부터 상기 제2챔버로 이송시키는 단계를 추가로 포함하는, 센서를 이용한 시료평가방법.
  44. 제43항에 있어서, 상기 이송은 모세관 작용을 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  45. 제23항에 있어서, 상기 측정하는 단계는 면역 반응 및 전기화학적 반응으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  46. 제23항에 있어서, 상기 측정하는 단계는 전기 신호 및 광 신호로부터 선택된 적어도 하나의 검사 신호를 측정하는 단계를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
  47. 제23항에 있어서, 상기 시료는 혈액을 포함하고, 상기 측정하는 단계는 혈액 응고 속도 혹은 혈당 농도를 측정하는 단계를 포함하는 것인, 센서를 이용한 시료평가방법.
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